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立体几何知识点总结
多面体〔棱柱、棱锥〕的结构特征
〔1〕棱柱:
①定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱在—个平面内垂直于交线的直线必垂直于另—个平面。
判定定理:
性质定理:〔1〕假设直线垂直于平面,那么它垂直于平面内任意一条直线。
即:
〔2〕垂直于同一平面的两直线平行。
即:
★判断或证明线面垂直的方法
⑴ 利用定义,用反证法证明。
⑵ 利用判定定理证明。
⑶ 一条直线垂直于平面而平行于另一条直线,那么另一条直线也垂直与平面。
⑷ 一条直线垂直于两平行平面中的一个,那么也垂直于另一个。
⑸ 如果两平面垂直,在一平面内有一直线垂直于两平面交线,那么该直线垂直于另一平面。
★ 三垂线定理及其逆定理
〔1〕 三垂线定理及其逆定理
PO⊥α,斜线PA在平面α内的射影为OA,是平面α内的一条直线。
三垂线定理:假设⊥OA,那么⊥PA。即垂直射影那么垂直斜线。
三垂线定理逆定理:假设⊥PA,那么⊥OA。即垂直斜线那么垂直射影。
三垂线定理
〔2〕三垂线定理及其逆定理的主要应用
① 证明异面直线垂直;
② 作出和证明二面角的平面角;
③ 作点到线的垂线段。
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5、面面平行的判断:
⑷ 一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面,这两个平面平行。
⒀ 垂直于同一条直线的两个平面平行。
6、面面垂直的判断:
⒂ 一个平面经过另一个平面的垂线,这两个平面互相垂直。
判定定理:
性质定理:
⑴ 假设两面垂直,那么这两个平面的二面角的平面角为90°;
〔2〕
〔3〕
面面垂直性质2
〔4〕
面面垂直性质3
〔二〕、其他定理:
〔1〕确定平面的条件:①不公线的三点;②直线和直线外一点;③相交直线;
〔2〕直线与直线的位置关系: 相交 ; 平行 ; 异面 ;
直线与平面的位置关系: 在平面内 ; 平行 ; 相交〔垂直是它的特殊情况〕 ;
平面与平面的位置关系: 相交 ;; 平行 ;
〔3〕等角定理:如果两个角的两边分别平行且方向相同,那么这两个角相等;
如果两条相交直线和另外两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等;
〔4〕射影定理〔斜线长、射影长定理〕:从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中,射影相等的两条斜线段相等;射影较长的斜线段也较长;反之,斜线段相等的射影相等;斜线段较长的射影也较长;垂线段比任何一条斜线段都短。
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〔5〕最小角定理:斜线与平面内所有直线所成的角中最小的是与它在平面***影所成的角。
〔6〕异面直线的判定:
①反证法;
②过平面外一点与平面内一点的直线,和平面内不过该点的直线是异面直线。
〔7〕过点与一条直线垂直的直线都在过这点与这条直线垂直平面内。
〔8〕如果—直线平行于两个相交平面,那么这条直线平行于两个平面的交线。
〔三〕、唯一性定理:
〔1〕过点,有且只能作一直线和平面垂直。
〔2〕过平面外一点,有且只能作一平面和平面平行。
〔3〕过两条异面直线中的一条能且只能作一平面与另一条平行。
四、空间角的求法:〔所有角的问题最后都要转化为解三角形的问题,尤其是直角三角形〕
〔1〕异面直线所成的角:通过直线的平移,把异面直线所成的角转化为平面内相交直线所成的角。异面直线所成角的范围:;
〔2〕线面所成的角:①线面平行或直线在平面内:线面所成的角为; ②线面垂直:线面所成的角为;
③斜线与平面所成的角:范围;即也就是斜线与它在平面内的射影所成的角。
线面所成的角范围
〔3〕二面角:关键是找出二面角的平面角。方法有:①定义法;②三垂线定理法;③垂面法;
二面角的平面角的范围:;
五、距离的求法:
〔1〕点与点、点与线、点与面距离:点与点之间的距离就是两点之间线段的长、点与线、面间的距离是点到线、面垂足间线段的长。求它们首先要找到表示距离的垂线段,然后再计算。
注意:求点到面的距离的方法:一作,二证,三求
①直接法:直接确定点到平面的垂线段长〔垂线段一般在二面角所在的平面上〕;
②转移法:转化为另一点到该平面的距离〔利用线面平行的性质〕;
体积法:利用三棱锥体积公式。
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空间向量的应用
1、设是直线的一个方向向量,是平面的一个法向量,那么
〔1〕线线平行: 〔2〕线面平行:
〔3〕面面平行: 〔4〕线线垂直:
〔5〕线面垂直: